DE1249826B - Rechteckiger, halbstarrer Filterbeutelträger - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

BOId

Deutsche Kl.: 12d-18

Nummer: 1 249 826

Aktenzeichen: Sch 38658 VII b/12 d

Anmeldetag: 14. März 1966

Auslegetag: 14. September 1967 J

Die Erfindung betrifft einen rechteckigen, halbstarren Filterbeutelträger, dessen vier Rahmenseiten jeweils gelenkig miteinander verbunden und zu einem flachen Stab zusammenklappbar sind, wobei zwischen zwei gegenüberliegenden parallelen Rahmenseiten flüssigkeitsdurchlässige, zueinander parallel verlaufende Spreizmittel für eine mindestens zweifache Filterfläche vorgesehen sind und die oberste Rahmenseite als Filtratabflußleitung ausgebildet ist.

Ein derartiger Filterträger läßt sich nach Art einer Nürnberger Schere so zusammenklappen, daß er sich in der zusammengeklappten Form in einen allseitig geschlossenen, mit nur einem offenen Einführhals oder -ärmel versehenen Filterbeutel einführen läßt, worauf der Filterbeutelträger im Inneren des Beutels wieder in Arbeitsstellung aufzuklappen ist. Im Hinblick auf die Zusammenklappbarkeit und Einsteckbarkeit des zusammengeklappten Filterbeutelträgers in einen Filterbeutel sind bei solchen Filterbeutelträgern bestimmte Beschränkungen in der Anzahl und der Formgebung der verwendeten Spreizmittel zu beachten. Bei einer bekannten Ausführungsform eines derartigen Filterbeutelträgers sind als Spreizmittel Ketten mit zwischengeschalteten, elastisch verformbaren Zwischengliedern vorgesehen, die an einem Ende mit der als Filtratabflußleitung ausgebildeten Rahmenseite und an ihrem anderen Ende an der gegenüberliegenden Rahmenseite angeschlossen sind, so daß sich die Spreizmittel in Richtung der Hauptfiltratströmung erstrecken. Bei Verwendung von Filterbeuteln mit zwei- oder dreifacher Filterfläche, die unter Bildung harmonikabalgförmiger Falten auf den Filterbeutelträger aufgeschoben werden, verlaufen bei der bekannten Ausführungsform die Spreizmittel parallel zu den Falten des Beutelfilters. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß ein derartig aufgebauter Beutelfilter bei hohen Filtrationsdrücken nicht genügend gespreizt ist und in seinem Inneren dem FiI-tratabfluß einen Widerstand entgegensetzt, der die Filtrationsgeschwindigkeit auf verhältnismäßig niedrige Werte begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Beutelfiltern den Filtratwiderstand im Inneren des Filterbeutels zu verringern, um dadurch die Filtrationsgeschwindigkeit bei gleichem Filtrationsdruck zu erhöhen.

Ausgehend von einem Beutelfilterträger der eingangs genannten Art, erreicht die Erfindung dies dadurch, daß die Spreizmittel parallel oder in einem Winkel bis zu 45° zur Filtratabflußleitung liegen.

Überraschenderweise konnte festgestellt werden, daß durch die andersartige Anordnung der Spreiz-Rechteckiger, halbstarrer Filterbeutelträger

Anmelder:

Dr. Walter Scheidt,

Wuppertal-Elberfeld, Dorner Weg 16

Als Erfinder benannt:

Dr. Walter Scheidt, Wuppertal-Elberfeld

mittel relativ zur Hauptfiltratströmung wesentlich bessere Filtereigenschaften erzielt werden. Bei Vergleichsversuchen zwischen den bisherigen vertikal und den neuen horizontal angeordneten Spreizmitteln gleicher Anzahl und Ausführung und bei im übrigen genau gleichen Arbeitsbedingungen betrug die Anfangsleistung bei der bisherigen und der neuen Ausführung zunächst 6,75 m³/h mit in beiden Fällen gleichem Druckverlust von 0,35 atü. Mit in gleichem Maße zunehmender Filterverschmutzung sank die Filterleistung der bekannten Ausführung im gleichen Zeitraum auf 2,5 m³/h bei einem Druckverlust von bereits 2,2 atü, während bei der neuen Ausführung noch eine Leistung von 4,2 m³/h bei einem Druckverlust von nur 1,5 atü zu verzeichnen war. Beim Gegenstand der Erfindung sind somit nicht nur die Mengenleistung, sondern auch die Filterstandzeit erheblich besser.

Das erzielte verbesserte Verhalten des mit einem Filterbeutelträger gemäß der Erfindung ausgerüsteten Filters kann in etwa durch folgende Überlegungen gedeutet werden. Es wurde gefunden, daß die auch bei höheren Filtrationsgeschwindigkeiten und -drücken immer wieder festzustellende volle Filterwirksamkeit der in sich ohnehin nicht gespreizten senkrechten Falten eines Faltenfilterbeutels durch eine gewisse Maximalgröße dieser Falten begrenzt ist. Diese ergibt sich aus der Struktur des verwendeten Filtermediums, z. B. des verwendeten Textilgewebes. Bei grobfädiger Struktur und somit rauher Oberfläche des Mediums können diese in sich nicht gespreizten Falten in ihrer Entfernung bis zum nächstliegenden, filtratableitenden und bei einem nach der bekannten Ausführung ebenfalls senkrechten Spreizmittel größer sein als bei feinfädiger und glatter Struktur des Filtermediums. Bei einer angenommenen zulässigen Faltengröße von z. B. 30 mm Länge bis zum nächstliegenden Spreizmittel ist die in sich nicht gespreizte

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Falte mit ihren beiden Innenwänden nur scheinbar
dicht aufeinandergepreßt und ein ungehinderter FiI-tratabfluß dennoch ohne zusätzliche Spreizung
möglich.

In Anwendung dieser Erkenntnis auf die bei der
bekannten Ausführung zwischen den senkrechten
Spreizmitteln ungespreizt liegenden Vertikalstreifen
des Filterbeutels ergibt sich, daß ein solcher Vertikalstreifen beispielsweise ebenfalls nur 30 mm Länge

größere Länge auf, so daß sich der Filterbeutelträger ungehindert zusammenklappen läßt. Dies wäre hingegen nicht möglich, wenn die Spreizmittel parallel zu den horizontalen Rahmenteilen verlaufen würden, 5 weil sich dann beim Zusammenklappen des Rahmens infolge der versetzten Anordnung der Gelenkpunkte eine Entfernungsvergrößerung zwischen den Befestigungspunkten der Spreizmittel ergäbe, der die Spreizmittel nicht zu folgen vermögen. Diese Entaufweisen darf. Dieser Streifen erstreckt sich aber io fernungsvergrößerung wird beim Erfindungsgegenbei der bekannten Ausführung von der unteren bis stand durch die Schrägführung der Spreizmittel auszur oberen Rahmenseite. Bei der Anordnung gemäß geglichen.

der Erfindung wird durch die querliegenden Spreiz- Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darauf ge-

mittel jedoch erreicht, daß die ungespreizte Länge richtet, daß in den von den geneigt angeordneten dieser Streifen beispielsweise jeweils nur 30 mm 15 Spreizmitteln freigelassenen Ecken Zusatzspreizmittel Länge in der Hauptströmungsrichtung des Filtratab- angeordnet sind, welche mit ihren Enden am Filterflusses beträgt. Diese kurzen Streifen weisen selbst elementrahmen und dem nächstliegenden Spreizmittel keinen nennenswerten Strömungswiderstand auf und befestigt sind. Auch kann der Erfindungsgegenstand enden in Hauptströmungsrichtung jeweils in die in derart weitergebildet sein, daß ein oder mehrere sich durchlässigen Spreizmittel, wodurch sich im Er- 20 senkrecht liegende Hilfsspreizmittel mit gleichem gebnis ein wesentlich geringerer Gesamtströmungs- oder geringerem Durchmesser als die Hauptspreizwiderstand ergibt. mittel zwischen der Filtratabflußleitung und den ein-Es ist zwar ein rahmenförmiger, zusammenklapp- zelnen Hauptspreizmitteln angebracht und mit diesen barer Filterbeutelträger bekannt, bei dem zwischen gelenkig verbunden werden, damit die Hauptspreizden beiden senkrechten Seitenholmen horizontal ver- 25 mittel bei aufgeklapptem Filterbeutelträger in ihrer laufende Versteifungsstäbe angeordnet sind, die dort Lage zusätzlich gehalten werden. Nach der Erfindung ebenfalls quer zur Hauptfiltratströmung liegen. Diese werden diese Hilfsspreizmittel in Einzelabschnitte Versteifungsstäbe sind aber nicht in sich durchlässig, unterteilt, mit einer Länge, die der Entfernung der weshalb bei der bekannten Anordnung nicht die beim Hauptspreizmittel voneinander entspricht. Diese Erfindungsgegenstand erzielte Wirkung erreicht wird. 30 Einzelabschnitte sind auf der Fläche des aufgeklapp-Ferner ist auch ein Beutelfilter mit starren, ring- ten Filterbeutelträgers stufenweise versetzt angeordförmigen Filterbeutelträgern bekannt, bei dem inner- net. Hierdurch legen sich diese nur kurzen Abschnitte halb des ringförmigen Trägers Spreizmittel angeord- beim Zusammenklappen des Filterbeutelträgers net sind, die ebenfalls quer zur Filtratrichtung ver- immer nur auf Teillängen zwischen die Hauptspreizlaufen. Bei diesem bekannten Beutelfliter sind zahl- 35 mittel, ohne die Zusammenklappbarkeit zu beeinreiche solche ringförmige Träger nebeneinander angeordnet und an ihrer untersten Stelle an einem gemeinsamen Abflußrohr starr befestigt. Der Beutel
besteht dort aus einem in Längsrichtung ringförmig
ausgebildeten Schlauch, der über alle ringförmigen 40
Träger geschoben und jeweils zwischen zwei Träger
bis an das gemeinsame Abflußrohr heran eingeschnürt wird. Wegen dieses komplizierten und grundsätzlich andersartigen Aufbaus ist dieser bekannte
Beutelfilter nicht mit dem Beutelfiltertyp der vor- 45
liegenden Erfindung vergleichbar. Entscheidend ist
auch der Unterschied, daß bei dem bekannten Beutelfilter die ringförmigen Träger starr ausgebildet sind,
weshalb hinsichtlich der Anzahl und der Formgebung der Spreizmittel keine vergleichbaren Be- 50 vertikal verlaufenden Rahmenseiten 43, 44. Die schränkungen wie bei zusammenklappbaren Filter- Rahmenseite 41 ist als etwa halbzylindrische beutelträgern vorliegen. Infolgedessen vermochte Filtratabflußleitung ausgebildet, die in ein Abdiese bekannte Ausführungsform den Erfindungsge- flußrohr5 mündet. Die Gelenkpunkte 45, 46, 47 genstand nicht nahezulegen. und 48 des Rahmens 4 liegen nur zum Teil Für eine spezielle Ausführungsform geht die Er- 55 46, 47 in den Eckpunkten des Rahmens, während findung von einem Filterelement mit rechteckigem die Gelenkpunkte 45 und 48 aus diesen Eckpunkten Rahmen aus, bei dem die Gelenkpunkte der an der
Filtratabflußleitung und an der gegenüberliegenden
Rahmenseite angelenkten vertikalen Rahmenseiten
jeweils gegeneinander versetzt sind. Der Erfindung 60
zufolge werden die Spreizmittel hierbei derart angeordnet, daß sie bei aufgeklapptem Filterbeutelträger
parallel zur gedachten Verbindungslinie zwischen
den versetzten Gelenkpunkten oder in bezug auf die

Horizontalachse der Filtratabflußleitung noch stärker 65 zwischen den Gelenkpunkten 45, 46 bzw. 47, 48. In geneigt verlaufen. Demgemäß weisen die Spreizmittel den von den Spreizmitteln 6 frei gelassenen Ecken eine gegenüber der Waagerechtentfernung der verti- sind ferner Zusatzspreizmittel 8 angeordnet, die mit kalen Rahmenteile, an denen sie befestigt sind, ihren Enden einmal an einer Rahmenseite und zum

trächtigen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels sowie der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Filterbeutelträger gemäß der Erfindung in aufgeklapptem Zustand,

F i g. 2 den Filterbeutelträger nach F i g. 1 in zusammengeklapptem Zustand und einen auf den Filterbeutelträger aufzuschiebenden Filterbeutel und

F i g. 3 den mit einem Faltenfilterbeutel überzogenen, aufgespannten Filterbeutelträger.

Das dargestellte Filterelement besteht aus einem etwa rechteckigen, zusammenklappbaren Rahmen 4 mit horizontal liegenden Rahmenseiten 41, 42 und

heraus versetzt sind. Beim Zusammenklappen des Rahmens verbleibt somit ein bestimmter Raum zwischen den Rahmenseiten 41, 44 und 43, 42.

Zwischen den vertikalen Rahmenseiten 43 und sind Spreizmittel 6 in Form von unelastischen Ketten angeordnet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel dieselbe Neigung gegenüber der Filtratabflußleitung 41 aufweisen wie die gedachte Verbindungslinie

anderen am nächstliegenden Spreizmittel befestigt sind. Ferner sind in F i g. 1 noch Spreizkörper 9 dargestellt, die aus einzelnen oder mehreren Kettengliedern bestehen können und die jeweils senkrecht an zwei benachbarten Spreizmitteln 6 und an der Filtratabflußleitung 41 gelenkig angeschlossen sind. Auf der Gesamtfläche des Filterelementes sind die zusätzlichen Spreizmittel stufenweise zueinander versetzt angeordnet.

Nach dem Zusammenklappen des Filterelementes (F i g. 2) wird dieses durch einen verhältnismäßig engen Einführhals 101 in einen Filterbeutel 10 eingeführt, wonach der Filterbeutelträger innerhalb des Beutels wieder aufgeklappt wird (F i g. 3). Der Filterhals 101 wird auf der Zuleitung zum Rohr 5 abgedichtet.

Der in F i g. 5 gezeigte fertige Filtereinsatz wird in einen Behälter eingebracht. Die Filtration erfolgt" beim Filtereinsatz von außen nach innen. Im Inneren des Filtereinsatzes fließt das Filtrat hauptsächlich in Richtung des Pfeiles A (Fig. 1), so daß bei der beschriebenen Anordnung die Hauptspreizmittel 6 quer bzw. schräg zur Strömungsrichtung A liegen. Wenn bei hohen Filtrationsgeschwindigkeiten und -drücken die Vorder- und Hinterseite des Filterbeutels 10 aufeinandergedrückt werden, so nähern sich diese Filterbeutelseiten zwischen den Spreizmitteln 6 nur auf in Strömungsrichtung A verhältnismäßig kurzen Abständen, wodurch aber, wie bereits beschrieben, kein bzw. höchstens ein unerheblicher Widerstand der Filtratströmung entgegengesetzt wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Rechteckiger, halbstarrer Filterbeutelträger, dessen vier Rahmenseiten jeweils gelenkig miteinander verbunden und zu einem flachen Stab zusammenklappbar sind, wobei zwischen zwei gegenüberliegenden parallelen Rahmenseiten flüssigkeitsdurchlässige, zueinander parallel verlaufende Spreizmittel für eine mindestens zweifache Filterfläche vorgesehen sind und die oberste Rahmenseite als Filtratabflußleitung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizmittel (6) parallel oder in einem Winkel bis zu 45° zur Filtratabflußleitung (41) liegen.

2. Filterbeutelträger nach Anspruch 1, bei welchem die Gelenkpunkte der an der Filtratabflußleitung und an der gegenüberliegenden Rahmenseite angelenkten Rahmenseiten jeweils gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizmittel (6) bei aufgeklapptem Filterbeutelträger parallel zur gedachten Verbindungslinie (7) zwischen den Gelenkpunkten (45, 46 bzw. 47, 48) liegen oder vorzugsweise stärker als die Verbindungslinie geneigt sind.

3. Filterbeutelträger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den von den geneigt angeordneten Spreizmitteln (6) frei gelassenen Ecken Zusatzspreizmittel angeordnet sind, die mit ihren Enden an den Rahmenseiten (43, 44) und dem nächstliegenden Spreizmittel (6) befestigt sind.

4. Filterbeutelträger nach den Ansprüchen 1, 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Filtratabflußleitung und dem benachbarten Spreizmittel sowie zwischen je zwei benachbarten Spreizmitteln (6) bevorzugt flüssigkeitsdurchlässige Spreizmittelabschnitte (9) angeordnet sind, deren oberster an der Filtratabflußleitung und am nächstliegenden Spreizmittel (6) und deren weitere an jedem benachbarten Spreizmittel (6) in senkrechter Lage gelenkig befestigt sind.

5. Filterbeutelträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzspreizmittel (9) bei aufgeklapptem Filterbeutelträger stufenweise zueinander versetzt angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 610 054, 868 291;
Chemiker-Zeitung, 1937, Nr. 36, S. 375 bis 377.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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